基于经济效应与航空安全平衡的空中流量控制策略研究

张祝杆（云南省民航云南空管分局，云南 昆明 650100）

基于经济效应与航空安全平衡的空中流量控制策略研究

张祝杆
（云南省民航云南空管分局，云南 昆明 650100）

在航空运输快速发展的前提下，我国民航事业获得了较大的成就。但是当前存在着较为严重的空中交通流量分布不均衡的情况，不仅造成了大量航班的延误和经济损失，而且还对飞行安全造成了一定的影响，急需一种基于经济效益与航空安全平衡的空中流量控制策略来对空中交通进行管理。

航空运输；空中交通；经济效益；航空安全

近些年来，随着民航运输业的快速发展，运输总周转量以及旅客和货邮运输量都呈现出了与日俱增的趋势。但是随着空中交通流量的增长，首先造成了空中的拥堵，带来严重的航空安全隐患。其次由于人为因素带来的流量控制问题，会造成空域资源的浪费，从而加重各机场航班延误的情况。本文主要在对空中交通流量管理的基本方法进行分析的基础上，探讨基于经济效应和航空安全平衡的空中流量控制策略。

一、空中交通流量管理的基本方法

作为保障飞行安全的重要环节，空中交通管理就是对当前的机场、空域以及航线进行评估后所采取的管理方式，如果按照生效时间的长短对其进行划分，主要可以分为长期法、中期法以及近期法三种，本文主要对近期法进行分析。对于近期法来说，其从理论到实现的距离应在半年以内，主要内容应包括先期流量管理、飞行前流量管理以及实时流量管理三种形式，并以此实现空中交通工具流量与空域和机场的容量相搭配。

1 先期流量管理。先期流量管理又可以被称作战略流量管理，其主要是在实施之日的前几个与或者是几天进行调整的，从而通过班期时刻表的制定实现对某飞定期航班飞行的时刻加以控制，最终避开空中安全网络拥挤区域。

2 飞行前流量管理。飞行前流量管理也可称作为战术流量管理，其主要是在航空器起飞之前，对其起飞时间以及起飞航习航线进行管理。并严格依照规定管理间隔，有效的进行飞行秩序的调整，能够起到空中交通疏导以及维护正常飞行秩序的作用。

3 实时流量管理。实时流量也就是我们平常所以说的动态流量管理，主要是指在航区器飞行过程中采取的调速、等待及限制等待等主要方法，使其能够按在相关的规定下的管制间隔进行有秩序的飞行。

二、优先等级原则下的空中交通流量控制策略

实施空中流量管理的最终目的在具有安全保障的前提下加快飞行流量，从而解决当前日益突出的航班延误问题和其他重要问题。在不同条件环境下可以通过对航班优先等级的设定，来对航班的放行顺序进行安排，从而使有限的空间资料得到最大程度的发挥和利用。

1 时间优先级。时间优先级主要是指根据航班时刻预计起飞时间较早的航班比起飞时间较晚的航班相比，具有优先权。通过该种优先等级的设定，从而不单单凭靠着飞行距离的远近以及机型来决定优先等级，在确保公平竞争的前提下使航空公司以及空管和其他部门之间实现了利益的平衡。

2 机型优先级。如果在出现两架飞机等待起飞时间几乎相同的情况，地面等待成本以及空中飞行成本相对较高的一地方，应安排其优先起飞。对于机型优先级来说，其主要是按照机型成本来进行排列的，其涉及到了机型的最大业载以及飞行平均耗油率等问题，是影响地面等待成本和空中飞行成本的重要因素。

3 延误优先级。延误优先级是指在预定航班起飞时间15分钟之后还未能起飞的航班，具有优先起飞权。但是同时间优先和机型优先相比，其优先等级是最低的。换言之，就是只有在确保以上等级的航班顺利起飞后，才考虑优先安排延误航班的起飞。与此同时，对于延误航班来说，在其内部依然按照时间优先等级和机型优先等级进行起飞安排。

三、时间度量指导下的空中交通流量控制策略

该种空中交通流量管理策略的基本思路为当空域单元的交通流量受到限制或者是超过其自身接受能力的情况下，通过对未来一段时间内达到该空域单元的航空器的通过时间的控制，从而实现该空域单元高效运行的交通流。其基本的手段是通过对该空域时间轴的时隙分配，从而在全局效率最优的标准下，按照航空器的自身机动性能进行时隙的选择，主要策略有分流式和中心式两种。

1 分流式空中流量控制策略。在时间度量指导下的分流式空中流量控制策略中，各航空器的波动范围是按照其本身的机动能力以及目标节点间的距离而决定的。首先，在对飞行速度进行计算的基础上，可以预计出航空器到度量点的预计时间，度量点越远，那么相应的可进行流量管理的范围也就越大。其次，在航空距离度量点变近，则可以对其速度范围的减小进行控制，一个时间窗可能包含着多个时隙，并代表了其在时间轴上可以选择的时隙范围，从而在对其进行整体优先考虑的前提下，得出序列图。

2 中心式空中流量控制策略。通常情况下，为了确保终端区以及扇区等区域内的航空器数量不超过应有的容量限制并对进入扇形单元航空器的时间间隔进行控制，航班应在规定的时间范围内进入到相应的空域单元，从而实现空中流量的控制。在分流式流量管理策略中，其指定了较为一致的时间间隔，而中心式流量管理则较为精细对区域内的航空器容量进行设定，并在扇区边界设置边界点进行管理模型的设立，从而在对每个离散时间片的航班统计和预测分析基础上，计算出边界上各个进入点在不同时段的进入率，最终通过对进入点进入率的调整和排序，从而得出航班序列。

结语

空中交通流量的增长使得了传统的空中交通流量管理已经不能与当前的民航事业发展现状相适应，本文提出的优先等级原则以及时间度量指导下的空中交通流量管理策略，通过不同优先等级的设计以及分流式和中心式的流量控制策略，是一种当前在国际范围内有效运用的空中流量管理方法，国内的空中交通流量管理工作应在逐步加强对该方面的研究和探讨，从而使得空中交通流量控制工作得到更为长足的进步。

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